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高溫油氣井筒密閉環空壓力產生機理與防控措施 版權信息
- ISBN：9787511474346
- 條形碼：9787511474346 ; 978-7-5114-7434-6
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
高溫油氣井筒密閉環空壓力產生機理與防控措施 本書特色
本書是作者多年研究所得，對相關領域的研究人員具有較好的參考價值。
高溫油氣井筒密閉環空壓力產生機理與防控措施 內容簡介
本書對高溫油氣井筒密閉環空壓力起壓機理與防控技術進行了論述分析，旨在進一步完善環空壓力的理論體系，為油氣安全生產等提供參考。書中系統介紹了密閉環空壓力的產生條件、工程背景、典型案例和研究現狀；建立了環空起壓機理模型，分析了不同因素和條件下的環空起壓過程及變化規律；評估了環空帶壓的危害和風險，包括油套管損傷、水泥環密封失效等；論述了密閉環空壓力的控制措施，提出了井筒隔熱和泄壓套管的優化設計方法；開展了環空注氮控壓的機理及優化設計研究，討論了各類因素的影響和優化策略；對相關研究進行了總結和展望。本書可作為石油工程、海洋油氣工程、碳儲科學與工程和油氣安全工程等領域從業人員的參考用書，也可作為相關高等院校的教學參考用書。
高溫油氣井筒密閉環空壓力產生機理與防控措施 目錄
第1章井筒密閉環空壓力概述（1）
1.1密閉環空壓力及其工程背景（1）
1.1.1井筒環空及環空壓力定義（1）
1.1.2井筒環空帶壓的危害性（2）
1.1.3密閉環空壓力產生條件與區別（4）
1.2密閉環空壓力產生的工程背景（4）
1.2.1深水油氣井（4）
1.2.2具有多級封隔器的油氣井（5）
1.2.3高溫高壓氣井和儲氣庫注采井（5）
1.2.4頁巖氣水平井、地熱井和蒸汽注采井（6）
1.3密閉環空壓力起壓案例分析（7）
1.3.1生產測試期間密閉環空壓力解析（7）
1.3.2鉆井期間密閉環空壓力解析（9）
1.3.3蒸汽注采井密閉環空壓力解析（11）
1.4本章小結（13）
第2章井筒密閉環空壓力研究現狀（14）
2.1井筒密閉環空起壓機理研究現狀（14）
2.1.1國外研究現狀及進展（14）
2.1.2國內研究現狀及進展（16）
2.2環空壓力危害風險研究現狀（18）
2.2.1國外研究現狀及進展（18）
2.2.2國內研究現狀及進展（19）
2.3環空壓力管控技術研究現狀（22）
2.3.1國外研究現狀及進展（22）
2.3.2國內研究現狀及進展（25）
2.4本章小結（26）
第3章密閉環空熱膨脹起壓機理模型（28）
3.1密閉環空壓力產生機理（28）
3.1.1基于pVT關系的密閉環空壓力產生機理（28）
3.1.2基于體積相容性的密閉環空壓力產生機理（29）
3.1.3多層次環空的密閉環空壓力計算方法（30）
3.2生產過程中環空液體溫度變化（34）
3.2.1油管內流體沿井身的溫度分布（34）
3.2.2井筒與地層之間的熱量傳遞（36）
3.2.3投產前后井筒環空液體溫度變化（38）
3.3密閉環空壓力起壓規律分析（41）
3.3.1井筒溫度與密閉環空壓力計算（41）
3.3.2密閉環空壓力隨生產時間的變化規律（42）
3.3.3密閉環空壓力隨地溫梯度的變化規律（43）
3.3.4密閉環空壓力隨日產量的變化規律（43）
3.4井筒流體性質對環空壓力的影響（44）
3.4.1環空液體性質的影響（44）
3.4.2產出液體性質的影響（48）
3.4.3井筒環空飽和度的影響（51）
3.4.4可控因素敏感性評價與分析（51）
3.5本章小結（54）
第4章復雜高溫井筒環空異常帶壓危害分析（56）
4.1環空帶壓對套管強度可靠性的影響（56）
4.1.1環空壓力對套管強度可靠性的影響（56）
4.1.2環空壓力對套管應力分布的影響（57）
4.1.3環空帶壓條件下套管強度校核（59）
4.2環空帶壓對水泥環密封完整性的影響（62）
4.2.1環空壓力對水泥環密封完整性的影響（62）
4.2.2環空壓力上升階段的水泥環受力分析（64）
4.2.3環空壓力下降水泥環-套管界面受力分析（67）
4.3環空壓力對水泥環密封完整性的影響規律分析（69）
4.3.1水泥環-套管界面密封完整性分析（69）
4.3.2不同因素對界面環隙的影響規律（69）
4.3.3環空溫壓交變對水泥環本體密封性的影響（71）
4.4本章小結（75）
第5章環空隔熱與套管泄壓控壓措施優化設計（77）
5.1熱膨脹環空起壓調控機制分析（77）
5.1.1密閉環空壓力控制措施歸類分析（77）
5.1.2環空液體溫度控制技術（80）
5.1.3熱膨脹環空液體釋放技術（81）
5.1.4環空流體壓縮性改善技術（85）
5.2雙層管壁泄壓套管及調控效果分析（86）
5.2.1雙層管壁套管調控機理與結構設計（86）
5.2.2關鍵參數設計與調控過程分析（89）
5.2.3雙層管壁套管調控效果分析（91）
5.2.4雙層管壁套管下入量優化設計（94）
5.3井筒隔熱管材控壓機理及優化設計（96）
5.3.1隔熱管材應用方式及對熱阻的影響（96）
5.3.2隔熱管材參數對調控效果的影響（98）
5.3.3地溫梯度和日產量對調控效果的影響（100）
5.3.4隔熱管柱組合及關鍵參數設計方法（101）
5.4本章小結（102）
第6章環空注氮控壓機理與優化設計（104）
6.1環空注氮控壓計算方法（104）
6.1.1環空注氮控壓機理（104）
6.1.2環空注氮后壓力計算方法（104）
6.1.3密閉環空壓力求解與分析（107）
6.2環空注氮控壓適用性分析（108）
6.2.1氮氣注入量的影響（108）
6.2.2深水油氣井水深的影響（109）
6.2.3地溫梯度的影響（110）
6.2.4環空流體性質的影響（111）
6.3環空注氮控壓優化設計（113）
6.3.1環空注氮控壓注入量優化設計方法（113）
6.3.2*優注入量求解與變化規律（115）
6.3.3*優注入量影響因素敏感性分析（116）
6.4本章小結（120）
第7章結論與建議（121）
7.1結論（121）
7.2建議（122）
參考文獻（124）
1.1密閉環空壓力及其工程背景（1）
1.1.1井筒環空及環空壓力定義（1）
1.1.2井筒環空帶壓的危害性（2）
1.1.3密閉環空壓力產生條件與區別（4）
1.2密閉環空壓力產生的工程背景（4）
1.2.1深水油氣井（4）
1.2.2具有多級封隔器的油氣井（5）
1.2.3高溫高壓氣井和儲氣庫注采井（5）
1.2.4頁巖氣水平井、地熱井和蒸汽注采井（6）
1.3密閉環空壓力起壓案例分析（7）
1.3.1生產測試期間密閉環空壓力解析（7）
1.3.2鉆井期間密閉環空壓力解析（9）
1.3.3蒸汽注采井密閉環空壓力解析（11）
1.4本章小結（13）
第2章井筒密閉環空壓力研究現狀（14）
2.1井筒密閉環空起壓機理研究現狀（14）
2.1.1國外研究現狀及進展（14）
2.1.2國內研究現狀及進展（16）
2.2環空壓力危害風險研究現狀（18）
2.2.1國外研究現狀及進展（18）
2.2.2國內研究現狀及進展（19）
2.3環空壓力管控技術研究現狀（22）
2.3.1國外研究現狀及進展（22）
2.3.2國內研究現狀及進展（25）
2.4本章小結（26）
第3章密閉環空熱膨脹起壓機理模型（28）
3.1密閉環空壓力產生機理（28）
3.1.1基于pVT關系的密閉環空壓力產生機理（28）
3.1.2基于體積相容性的密閉環空壓力產生機理（29）
3.1.3多層次環空的密閉環空壓力計算方法（30）
3.2生產過程中環空液體溫度變化（34）
3.2.1油管內流體沿井身的溫度分布（34）
3.2.2井筒與地層之間的熱量傳遞（36）
3.2.3投產前后井筒環空液體溫度變化（38）
3.3密閉環空壓力起壓規律分析（41）
3.3.1井筒溫度與密閉環空壓力計算（41）
3.3.2密閉環空壓力隨生產時間的變化規律（42）
3.3.3密閉環空壓力隨地溫梯度的變化規律（43）
3.3.4密閉環空壓力隨日產量的變化規律（43）
3.4井筒流體性質對環空壓力的影響（44）
3.4.1環空液體性質的影響（44）
3.4.2產出液體性質的影響（48）
3.4.3井筒環空飽和度的影響（51）
3.4.4可控因素敏感性評價與分析（51）
3.5本章小結（54）
第4章復雜高溫井筒環空異常帶壓危害分析（56）
4.1環空帶壓對套管強度可靠性的影響（56）
4.1.1環空壓力對套管強度可靠性的影響（56）
4.1.2環空壓力對套管應力分布的影響（57）
4.1.3環空帶壓條件下套管強度校核（59）
4.2環空帶壓對水泥環密封完整性的影響（62）
4.2.1環空壓力對水泥環密封完整性的影響（62）
4.2.2環空壓力上升階段的水泥環受力分析（64）
4.2.3環空壓力下降水泥環-套管界面受力分析（67）
4.3環空壓力對水泥環密封完整性的影響規律分析（69）
4.3.1水泥環-套管界面密封完整性分析（69）
4.3.2不同因素對界面環隙的影響規律（69）
4.3.3環空溫壓交變對水泥環本體密封性的影響（71）
4.4本章小結（75）
第5章環空隔熱與套管泄壓控壓措施優化設計（77）
5.1熱膨脹環空起壓調控機制分析（77）
5.1.1密閉環空壓力控制措施歸類分析（77）
5.1.2環空液體溫度控制技術（80）
5.1.3熱膨脹環空液體釋放技術（81）
5.1.4環空流體壓縮性改善技術（85）
5.2雙層管壁泄壓套管及調控效果分析（86）
5.2.1雙層管壁套管調控機理與結構設計（86）
5.2.2關鍵參數設計與調控過程分析（89）
5.2.3雙層管壁套管調控效果分析（91）
5.2.4雙層管壁套管下入量優化設計（94）
5.3井筒隔熱管材控壓機理及優化設計（96）
5.3.1隔熱管材應用方式及對熱阻的影響（96）
5.3.2隔熱管材參數對調控效果的影響（98）
5.3.3地溫梯度和日產量對調控效果的影響（100）
5.3.4隔熱管柱組合及關鍵參數設計方法（101）
5.4本章小結（102）
第6章環空注氮控壓機理與優化設計（104）
6.1環空注氮控壓計算方法（104）
6.1.1環空注氮控壓機理（104）
6.1.2環空注氮后壓力計算方法（104）
6.1.3密閉環空壓力求解與分析（107）
6.2環空注氮控壓適用性分析（108）
6.2.1氮氣注入量的影響（108）
6.2.2深水油氣井水深的影響（109）
6.2.3地溫梯度的影響（110）
6.2.4環空流體性質的影響（111）
6.3環空注氮控壓優化設計（113）
6.3.1環空注氮控壓注入量優化設計方法（113）
6.3.2*優注入量求解與變化規律（115）
6.3.3*優注入量影響因素敏感性分析（116）
6.4本章小結（120）
第7章結論與建議（121）
7.1結論（121）
7.2建議（122）
參考文獻（124）
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高溫油氣井筒密閉環空壓力產生機理與防控措施 作者簡介
孫騰飛，北京化工大學機電工程學院教授，中國石油學會青年委員會秘書長，國家注冊安全評價師。長期從事于井筒完整性、管柱力學、流體力學方面的研究。目前主持國家自然基金面上、青年項目2項，企業橫向課題20余項。
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